PL225829B1 - Układ dozowania i transportu pneumatycznego sypkiego flokulanta do mieszalnika przygotowującego jego roztwór - Google Patents

Abstract

Układ dozowania i transportu pneumatycznego sypkiego flokulanta do mieszalnika, przygotowującego jego roztwór, ma jeden wspólny zespół rozładowczo - magazynowo - transportowy (A), połączony poprzez dwudrogowy zawór (12) z co najmniej jednym systemem rozładowczym (C1). Z kolei elementy pomiarowe i wykonawcze systemu sterowania (B) w postaci czujników tensometrycznych (6a), dozownika celkowego (9), zasypowej zasuwy sterowanej pneumatycznie (11), sterowanego zaworu kulowego (7a), zaworu kulowego odpowietrzania podajnika komorowego (7e), rozdzielacza dwudrogowego (12), podajnika celkowego nadawy (14b), czujnika poziomu materiału (14c), zaworu bezpieczeństwa zbiornika nadawy (14d) oraz filtra zbiornika nadawy (14e), podłączone są do mikroprocesorowego sterownika (16), do którego podłączony jest panel ustawiania zadanych parametrów pracy (17) oraz panel sterowania i sygnalizacji parametrów pracy (18).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest układ dozowania i transportu pneumatycznego sypkiego flokulanta do mieszalnika przygotowującego jego roztwór w instalacjach przygotowania i dozowania roztworów flokulanta stosowanych w zakładach mechanicznej przeróbki węgla.

Znany jest z publikacji „Gospodarka wodno-mułowa w zakładach przeróbki mechanicznej węgla”, Zygfryd Nowak, wyd. Śląsk, Katowice 1982 r. str.138 rys. 5.3. ogólny układ ideowy przygotowania i dozowania flokulanta, w którym nad mieszalnikiem flokulanta usytuowany jest zbiornik do mag azynowania flokulanta, podajnik dozujący i transporter flokulanta. Taka metoda dozowania sypkiego flokulanta polegająca na ręcznym wsypywaniu flokulanta w postaci sypkiej do mieszalnika flokulanta stopniowo przy pomocy zasuwy sterowanej ręcznie do stożka zarobowego nad zbiornikiem mieszalnika flokulanta nie gwarantuje uzyskania dokładnej powtarzalnej gęstości roztworu flokulanta, co powoduje zakłócenia w pracy mechanicznej przeróbki węgla w zakresie uzyskania maksymalnego efektu flokulacji.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 172 195 fluidyzacyjny podajnik transportu pneumatycznego. Podajnik pneumatyczny według wynalazku w postaci zbiornika ciśnieniowego z zamyk anym otworem zasypowym wyposażony jest w dolnej stożkowej części w dysze doprowadzające sprężone powietrze i dysze do transportu materiału. Podajnik charakteryzuje się tym, że wylot do zbiornika, co najmniej jednej dyszy doprowadzającej sprężone powietrze jest usytuowany poniżej wylotu co najmniej jednej dyszy odprowadzającej ze zbiornika mieszankę materiału z powietrzem. Dyszę doprowadzającą sprężone powietrze stanowić może co najmniej jedna rura wprowadzona do środka zbiornika bądź doprowadzona do bocznej części zbiornika lub konstrukcja szczelinowa w dnie zbiorn ika składająca się co najmniej z dwóch krążków blaszanych. Dysza odprowadzająca transportowaną z podajnika mieszaninę materiału z powietrzem sytuowana jest w stosunku do osi podłużnej (pionowej) podajnika pod kątem 0 < a < 90° stosownie do potrzeb transportu poziomego, pochyłego lub pionowego, co ułatwia przystosowanie do dróg transportowych. Odpowiedni układ i konstrukcja dwóch oddzielnych dysz powoduje, że materiał między dyszami pod wpływem sprężonego powietrza przepływającego z dołu do góry ulega już w zbiorniku ciśnieniowym podajnika procesowi fluidyzacji to jest przejścia w stan upłynnienia, czyli solgaz, a następnie jest unoszony i wtłaczany do dyszy odprowadzającej rurociągu transportującego. Część powietrza przepływająca przez cały materiał znajdujący się w zbiorniku, powoduje spulchnienie tego materiału, ułatwiając swobodne opadanie do obszaru fluidyzacji, a następnie uchodzi przez otwory w ścianie dyszy odprowadzającej solgaz i otwór w górnej części podajnika (zbiornika) do rurociągu transportującego. Wprowadzając do dyszy odprowadzającej (poza podajnikiem) dodatkowe powietrze i operując odpowiednio zaworami odcinającymi dopływ sprężonego powietrza do podajnika i dyszy odprowadzającej można przerwać transport w dowolnym momencie, opróżniając dysze odprowadzające i rurociąg z materiału transportowanego oraz powtarzać operacje transportu aż do całkowitego opróżnienia podajnika.

Znany jest z opisu patentowego PL 178816 układ ważący w systemie podajnika komorowego pracującego w systemie wysokociśnieniowego transportu pneumatycznego materiałów sypkich i pylistych, którego istotą jest układ ważący podajnika komorowego w skład, którego wchodzą dwa przeguby wahliwe zamontowane w dwóch podporach podstawy podajnika komorowego. Element ważący osadzony jest w trzeciej podporze podstawy i połączony jest z odpowiednio wyskalowanym wskaźn ikiem ilości i masy materiału znajdującego się w podajniku komorowym. Wskaźnik ilości masy połączony jest poprzez sterownik z układem sterowania załadunkiem materiału do podajnika komorowego jak i z układem sterowania przepływem sprężonego powietrza w instalacji wysokociśnieniowego transportu pneumatycznego.

Celem wynalazku jest opracowanie nowego automatycznie sterowanego i swobodnie programowalnego układu umożliwiającego dozowanie i transport pneumatyczny sypkiego flokulanta do mieszalnika przygotowującego jego roztwór z dużą i powtarzalną dokładnością pozwalającą uzyskać roztwór flokulanta o dowolnej zadanej gęstości.

Układ dozowania i transportu pneumatycznego sypkiego flokulanta do mieszalnika przygotowującego jego roztwór ma jeden wspólny zespół rozładowczo-magazynowo-transportowy połączony poprzez dwudrogowy zawór z co najmniej jednym systemem rozładowczym. Z kolei elementy pomi arowe i wykonawcze systemu sterowania w postaci czujników tensometrycznych, dozownika celkowego, zasypowej zasuwy sterowanej pneumatycznie, sterowanego zaworu kulowego, zaworu kulowego odpowietrzania podajnika komorowego, rozdzielacza dwudrogowego, podajnika celkowego nadawy,

PL 225 829 B1 czujnika poziomu materiału, zaworu bezpieczeństwa zbiornika nadawy oraz filtra zbiornika nadawy podłączone są do mikroprocesorowego sterownika, do którego podłączony jest panel ustawiania zadanych parametrów pracy oraz panel sterowania i sygnalizacji parametrów pracy układu. Z kolei zespół rozładowczo-magazynowo-transportowy wyposażony jest w stół rozładowczy przeznaczony do rozładunków materiałowych pojemników z sypkim flokulantem, którego wylot poprzez ręcznie sterowaną przepustnicę i zsypowy przewód kompensacyjny połączony jest do wlotu zbiornika buforowego wyposażonego w zawór bezpieczeństwa zbiornika buforowego oraz w filtr zbiornika buforowego. Natomiast zbiornik buforowy osadzony jest na układzie wagowym wyposażonym w układ czujników tensometrycznych.

Przy czym, wylot zbiornika buforowego jest połączony z wlotem pneumatycznego podajnika komorowego poprzez zasuwę sterowaną pneumatycznie, dozownik celkowy, zasypowy przewód kompensacyjny oraz poprzez zasypową zasuwę sterowaną pneumatycznie. Z kolei pneumatyczny podajnik komorowy wyposażony jest zawór kulowy i ręczny odcinający zawór kulowy dopływu sprężonego powietrza, który połączony jest równolegle z górnym wlotem sprężonego powietrza oraz z podajnikowym zespołem aeracyjnym, w pokrywie pneumatycznego podajnika komorowego usytuowany jest zawór kulowy odpowietrzania podajnika komorowego. Wylot zbiornika nadawy zespołu rozładowczego połączony jest poprzez zasuwę nożową i podajnik celkowy nadawy z wlotem mieszalnika flokulanta, a zbiornik nadawy wyposażony jest w czujnik poziomu materiału, zawór bezpieczeństwa zbiornika nadawy oraz w filtr zbiornika nadawy.

Układ według wynalazku umożliwia transport pneumatyczny suchego flokulanta w sposób hermetyczny bez strat i zapylenia oraz umożliwia transport w rozbudowanych przestrzennie zakładach mechanicznej przeróbki węgla do dowolnego zbiornika nadawy, który może być zlokalizowany w odległości do 800 m od zespołu rozładowczo-magazynowo-transportowego. Dodatkową istotną zaletą układu według wynalazku jest dokładność dozowania wynosząca 2%, co pozwala uzyskać roztwór flokulanta o zadanej i powtarzalnej gęstości oraz możliwość swobodnego nastawiania parametrów pracy układu zależnego od aktualnych potrzeb technologicznych zakładu przeróbczego. W układzie ingerencja operatora ogranicza się do zasypania flokulanta do zbiornika buforowego, wprowadzenia nastaw w panelu ustawiania zadanych parametrów pracy oraz do uruchomienia układu przyciskiem „Praca” w panelu sterowania i sygnalizacji parametrów pracy.

Przedmiot wynalazku w przykładzie realizacji jest odtworzony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat maszynowo - sterowniczy układu, fig. 2 - przedstawia ogólny schemat maszynowy układu, fig. 3 - przedstawia konstrukcję stołu rozładowczego, fig. 4 - przedstawia konstrukcję zbiornika buforowego i pneumatycznego zbiornika buforowego, fig. 5 - przedstawia konstrukcję zbiornika nadawy usytuowanego nad mieszalnikiem flokulanta, fig. 6 - przedstawia algorytm sterowania układem.

Układ według wynalazku składa się z zespołu rozładowczo-magazynowo-transportowego A, systemu sterowania B i zespołów rozładowczych C1, C2 i C3. Zespół rozładowczo-magazynowotransportowy A wyposażony jest w stół rozładowczy 1 przeznaczony do rozładunku materiałowych pojemników 2 typu BIG - BAG z sypkim flokulantem, którego wylot poprzez ręcznie sterowaną przepustnicę 3 i zsypowy przewód kompensacyjny 4 połączony jest do wlotu zbiornika buforowego 5 wyposażonego w zawór bezpieczeństwa zbiornika buforowego 5a oraz filtr zbiornika buforowego 5b. Zbiornik buforowy 5 osadzony jest na układzie wagowym 6 wyposażonym w układ czujników tensometrycznych 6a przetwarzających parametr masy na standartowy sygnał elektryczny. Wylot zbiornika buforowego 5 jest połączony z wlotem podajnika komorowego 7 poprzez zasuwę sterowaną pneumatycznie 8, dozownik celkowy 9, zasypowy przewód kompensacyjny 10 oraz poprzez zasypową zasuwę sterowaną pneumatycznie 11. Pneumatyczny podajnik komorowy 7 poprzez sterowany zawór kulowy 7a i ręczny odcinający zawór kulowy 7b zasilany jest w dopływ sprężonego powietrza, który zasila równolegle górny wlot sprężonego powietrza 7c oraz podajnikowy zespół aeracyjny 7d. Ponadto w pokrywie pneumatycznego podajnika komorowego 7 usytuowany jest zawór kulowy odpowietrzania podajnika komorowego 7e, a wylot poprzez rozdzielacz dwudrogowy 12 połączony jest z jednej strony rurociągiem 13 z wlotem zbiornika nadawy 14 zespołu rozładowczego C1, a z drugiej strony z tranzytowym rurociągiem 13a zasilającym kolejne zespoły rozładowcze C2 i C3. Z kolei wylot zbiornika nadawy 14 zespołu rozładowczego C1 połączony jest poprzez zasuwę nożową 14a i podajnik celkowy nadawy 14b z wlotem mieszalnika flokulanta 15, w którym przygotowywany jest roztwór sypkiego flokulanta z wodą. Zbiornik nadawy 14 wyposażony jest w czujnik poziomu materiału 14c, zawór bezpieczeństwa zbiornika nadawy 14d oraz w filtr zbiornika nadawy 14e. Układ według wynalazku wypo4

PL 225 829 B1 sażony jest w automatyczny system sterowania B umożliwiający zwiększenie wydajności i skrócenie czasu pracy instalacji przygotowania roztworu zarobowego flokulanta. Elementy pomiarowe i wykonawcze systemu sterowania B tj.: czujniki tensometryczne 6a, dozownik celkowy 9, zasypowa zasuwa sterowana pneumatycznie 11, sterowany zawór kulowy 7a, zawór kulowy odpowietrzania podajnika komorowego 7e, rozdzielacz dwudrogowy 12, podajnik celkowy nadawy 14b, czujnik poziomu materiału 14c, zawór bezpieczeństwa zbiornika nadawy 14d oraz filtr zbiornika nadawy 14e podłączone są do mikroprocesorowego sterownika 16. Z kolei do mikroprocesorowego sterownika 16 podłączony jest panel ustawiania zadanych parametrów pracy 17 oraz panel sterowania i sygnalizacji parametrów pracy 18.

Flokulant w postaci sypkiej transportowany jest w pojemnikach materiałowych 2 typu BIG BAG przy pomocy trawersy transportowej 1a na stół rozładowczy 1. Po rozładowaniu pojemnika materiałowego 2 i otwarciu ręcznej przepustnicy 3 materiał grawitacyjnie opada poprzez zsypowy przewód kompensacyjny 4 do zbiornika buforowego 5 o pojemności 1,2 m , który pełni jednocześnie funkcję wagi, poprzez zainstalowany układ wagowy 6 wyposażony w czujniki tensometryczne 6a. W celu realizacji funkcji odpowietrzenia zbiornika buforowego 5 jest on wyposażony został w filtr 5b, którego regenerację uruchamia się podczas zasypywania flokulantem. Po napełnieniu zbiornika buforowego 5 otwiera się zasuwę nożową sterowaną pneumatycznie 8. Następnie na panelu ustawiania zadanych parametrów pracy 17, wprowadza się wymaganą ilość dozowanego materiału oraz inne parametry pracy układu a także dokonuje się wyboru docelowego dostarczenia odważonej porcji sproszkowanego flokulanta do odpowiedniego zespołu rozładowczego C1, C2 lub C3. Po przygotowaniu układu i wyzwoleniu przycisku sterowniczego „Praca” w panelu sterowania i sygnalizacji parametrów pracy 18 układ realizuje dozowanie zadanej porcji sproszkowanego flokulanta, a następnie realizowany jest transport materiału do zbiornika nadawy 14. Najpierw otwiera się zasypowa zasuwa sterowana pneumatycznie 11 nad pneumatycznym podajnikiem komorowym 7 i uruchamiany dozownik celkowy 9 z maksymalną prędkością obrotową. Po osiągnięciu progu zadanej wartości wagowej flokulanta zaprogramowanej na mikroprocesorowym sterowniku 15, w końcowym etapie zasypywania prędkość obrotowa dozownika celkowego 9 jest ograniczona w celu zwiększenia dokładności dozowanej porcji flokulanta, a w chwili osiągnięcia zadanej wartości wagowej dozownik celkowy 9 jest zatrzymany. Następnie odważona porcja flokulanta jest podawana z pneumatycznego podajnika komorowego 7, za pomocą rozdzielacza dwudrogowego 12 ustawiana jest droga transportowa rurociągiem 13 do zespołu rozładowczego C1 lub rurociągiem tranzytowym do wybranego uprzednio zespołu C2 lub C3 o po₃ jemności 0,2 m rozmieszczonych na terenie zakładu przeróbczego. Zbiornik nadawy 14 odpowietrzany jest poprzez filtr 14e z automatycznie uruchamianą regeneracją wkładów filtracyjnych. Po zakończeniu transportu pneumatycznego z pneumatycznego podajnika komorowego 7 uruchamiany jest ze stałą prędkością dozownik celkowy 14b, który dozuje materiał do mieszalnika flokulanta 15, gdzie następuje wymieszanie flokulanta z wodą. Po opróżnieniu zbiornika nadawy 14 układ kończy cykl pracy i jest gotowy do ponownej realizacji kolejnego cyklu.

Układ według wynalazku ma zastosowanie w układach przygotowania roztworu flokulanta zakładów mechanicznej przeróbki węgla oraz przy wzbogacaniu innych kopalin metodą flokulacji. Układ może być wykorzystywany do automatycznego dozowania różnego rodzaju sypkich komponentów w innych instalacjach technologicznych.

Wykaz pozycji:

A - zespół rozładowczo-magazynowo-transportowy,

B - system sterowania,

C1 , C2 i C3 - zespoły rozładowcze,

- stół rozładowczy,

1a - trawersa transportowa,

- materiałowe pojemniki,

- ręcznie sterowana przepustnica,

- zsypowy przewód kompensacyjny,

- zbiornik buforowy,

5a - zawór bezpieczeństwa zbiornika buforowego,

5b - filtr zbiornika buforowego,

- układ wagowy,

6a - czujniki tensometryczne,

PL 225 829 B1

- pneumatyczny podajnik komorowy,

7a - sterowany zawór kulowy,

7b - ręczny odcinający zawór kulowy,

7c - górny wlot sprężonego powietrza,

7d - podajnikowy zespół aeracyjny,

7e - zawór kulowy odpowietrzania podajnika komorowego,

- zasuwa nożowa sterowana pneumatycznie,

- dozownik celkowy,

- zasypowy przewód kompensacyjny,

- zasypowa zasuwa sterowana pneumatycznie,

- rozdzielacz dwudrogowy,

- rurociąg,

13a - rurociąg tranzytowy,

- zbiornik nadawy,

14a - zasuwa nożowa,

14b - podajnik celkowy nadawy,

14c - czujnik poziomu materiału sypkiego,

14d - zawór bezpieczeństwa zbiornika nadawy,

14e - filtr zbiornika nadawy,

- mieszalnik flokulanta,

- mikroprocesorowy sterownik,

- panel ustawiania zadanych parametrów pracy,

- panel sterowania i sygnalizacji parametrów pracy.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Układ dozowania i transportu pneumatycznego sypkiego flokulanta do mieszalnika przygotowującego jego roztwór składający się z buforowego zbiornika do magazynowania flokulanta, podajnika dozującego i transportera usytuowanego nad mieszalnikiem, znamienny tym, że ma jeden wspólny zespół rozładowczo-magazynowo-transportowy (A) połączony poprzez dwudrogowy zawór (12) z co najmniej jednym systemem rozładowczym (C1), z kolei elementy pomiarowe i wykonawcze systemu sterowania (B) w postaci czujników tensometrycznych (6a), dozownika celkowego (9), zasypowej zasuwy sterowanej pneumatycznie (11), sterowanego zaworu kulowego (7a), zaworu kulowego odpowietrzania podajnika komorowego (7e), rozdzielacza dwudrogowego (12), podajnika celkowego nadawy (14b), czujnika poziomu materiału (14c), zaworu bezpieczeństwa zbiornika nadawy (14d) oraz filtra zbiornika nadawy (14e) podłączone są do mikroprocesorowego sterownika (16), do którego podłączony jest panel ustawiania zadanych parametrów pracy (17) oraz panel sterowania i sygnalizacji parametrów pracy (18).
2. 2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że zespół rozładowczo-magazynowo-transportowy (A) wyposażony jest w stół rozładowczy (1) przeznaczony do rozładunków materiałowych pojemników (2), którego wylot poprzez ręcznie sterowaną przepustnicę (3) i zsypowy przewód kompensacyjny (4) połączony jest do wlotu zbiornika buforowego (5) wyposażonego w zawór bezpieczeństwa zbiornika buforowego (5a) oraz w filtr zbiornika buforowego (5b), z kolei zbiornik buforowy (5) osadzony jest na układzie wagowym (6) wyposażonym w układ czujników tensometrycznych (6a), przy czym wylot zbiornika buforowego (5) jest połączony z wlotem pneumatycznego podajnika komorowego (7) poprzez zasuwę sterowaną pneumatycznie (8), dozownik celkowy (9), zasypowy przewód kompensacyjny (10) oraz poprzez zasypową zasuwę sterowaną pneumatycznie (11), z kolei pneumatyczny podajnik komorowy (7) wyposażony jest w zawór kulowy (7a) i ręczny odcinający zawór kulowy (7b) dopływu sprężonego powietrza, który połączony jest równolegle z górnym wlotem sprężonego powietrza (7c) oraz z podajnikowym zespołem aeracyjnym (7d), a w pokrywie pneumatycznego podajnika komorowego (7) usytuowany jest zawór kulowy odpowietrzania podajnika komorowego (7e).
3. 3. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że wylot zbiornika nadawy (14) zespołu rozładowczego (C1) połączony jest poprzez zasuwę nożową (14a) i podajnik celkowy nadawy (14b) z wlotem mieszalnika flokulanta (15), a zbiornik nadawy (14) wyposażony jest w czujnik poziomu materiału (14c), zawór bezpieczeństwa zbiornika nadawy (14d) oraz w filtr zbiornika nadawy (14e).